Lentera Gas

Latar Belakang

Lentera gas adalah perangkat portabel ringan yang memasok cahaya terang dan efisien sekaligus melindungi isinya dari angin dan hujan. Penduduk pedesaan dan orang luar sama-sama mengandalkan variasi lentera gas modern selama kira-kira 100 tahun, memungkinkan akses ke lumbung, kabin, perkemahan, dan jalur hutan di luar siang hari.

Gaya lentera ini lebih praktis daripada nenek moyangnya karena beroperasi berdasarkan prinsip pijar—lebih tepatnya, bergantung pada cahaya yang dihasilkan oleh panas. Mantel yang dipanaskan dalam lentera gas memancarkan jauh lebih banyak cahaya daripada nyala lampu minyak, sehingga memberikan visibilitas yang lebih baik di area yang lebih luas. Mantel adalah cangkang kain jenuh kimia yang, ketika dipanaskan oleh nyala lentera, menjadi sumber cahaya putih yang kuat—hingga 300 daya lilin, atau setara dengan bohlam 300 watt.

Sejarah

Selama bertahun-tahun yang tak terhitung, nyala api terbuka adalah satu-satunya sumber cahaya yang dikendalikan manusia. Lampu keramik awal yang berasal dari era Romawi tidak lebih dari pot gerabah dengan tabung untuk memasok minyak sayur ke sumbu dan cerat. Berabad-abad pengembangan berusaha untuk menguasai potensi cahaya lampu, menggunakan variasi bahan bakar dan bahan sumbu untuk meningkatkan efisiensi, tetapi baru pada abad kesembilan belas para ilmuwan dan penemu mulai membuat peningkatan besar dalam kualitas cahaya.

Pada tahun 1830-an, lampu portabel telah dikembangkan menggunakan mekanisme tekanan untuk memaksa bahan bakar minyak ke kompor. Konsep ini, dipasangkan dengan kedatangan mantel kerja tahan lama pertama pada tahun 1885, menghasilkan gaya modern lentera portabel yang digunakan selama seratus tahun terakhir.

Kimiawan Austria Carl Auer von Welsbach dikreditkan dengan penemuan mantel thorium modern. Melalui karyanya dengan logam tanah jarang, Auer von Welsbach menemukan bahwa oksida tertentu akan mengeluarkan cahaya pijar ketika dipanaskan. Mantel Welsbach asli datang dalam bentuk kain sutra tenunan longgar yang diresapi dengan magnesium dan lantanum oksida. Enam tahun kemudian, ia memilih campuran yang terdiri dari 99% thorium, logam putih keperakan dengan titik leleh hampir 6.000°F (3.300°C). Kemampuan untuk menahan panas yang luar biasa ini memungkinkannya memancarkan tingkat cahaya putih cemerlang yang lebih tinggi. Para sejarawan mencatat bahwa kemajuan Auer von Welsbach di bidang ini sebagian didorong oleh rasa urgensi perkembangan; karyanya bersaing langsung dengan lampu listrik pijar.

Perlu beberapa dekade sebelum layanan listrik yang andal akan menjangkau di luar komunitas perkotaan, dan permintaan akan lampu yang dapat digunakan membengkak di rumah dan tempat kerja pedesaan. Cikal bakal lentera modern dikenal sebagai Lampu Efisien, diproduksi oleh Edward Miller Company yang berbasis di Connecticut. Lampu Efisien portabel menggunakan sistem tekanan untuk menguapkan bensin, mencampurnya dengan udara, dan menyalakannya di kompor untuk memanaskan mantel. Pada tahun 1900, penjual mesin tik paruh waktu W. C. Coleman menemukan Lampu Efisien di jendela toko obat Alabama. Terpesona oleh intensitas lampu, Coleman mencari pemiliknya dan segera mulai menjual produknya sendiri. Dua tahun kemudian, ia membeli hak atas desain tersebut, membuat beberapa perbaikan, dan menamainya Coleman Arc Lamp. Selama dekade berikutnya, variasi lampu mantel bertekanan muncul dari Coleman dan beberapa pesaing, termasuk Western Lighting Company (sekarang Aladdin), yang pendirinya juga terinspirasi oleh pembakar mantel minyak tanah Jerman yang disebut "Practicus."

Coleman Arc Lantern, diperkenalkan pada tahun 1914, adalah yang pertama dalam rangkaian panjang model lentera gas portabel. Mampu menerangi lingkaran dengan diameter 100 kaki (30 m), Arc Lantern menampilkan tudung logam pelindung untuk menangkal angin, hujan, dan serangga penasaran. Bail (pegangan) dan bentuknya yang kokoh memungkinkan Arc Lantern mudah dibawa, digantung di cabang atau kasau, atau diletakkan di tanah.

Revisi lentera Arc akan tetap diproduksi selama 53 tahun ke depan. Perbaikan awal pada 1920-an memperkenalkan "Lentera Instan-Lite," yang menghilangkan kebutuhan untuk memanaskan generator terlebih dahulu. Pada model sebelumnya, generator harus dipanaskan secara manual sebelum menguapkan bahan bakar; ini melibatkan memegang korek api atau sepotong kain kempa yang terbakar (biasanya direndam bahan bakar) di atasnya. Inovasi kemudian membawa lentera multi-bahan bakar yang akan membakar minyak tanah, bensin, bensin, bensin, atau parafin. Kemajuan dalam metalurgi setelah Perang Dunia II menyebabkan sumber baja non-korosif, atau tangki bahan bakar. Pengembangan dan penggunaan kaca tahan panas juga memecahkan masalah desain utama:bola kaca yang panas cenderung pecah saat terkena hujan dingin.

Peningkatan selama bertahun-tahun telah membuat lentera tradisional lebih cerah, lebih ringan untuk dibawa, dan lebih mudah digunakan. Model electric-start yang lebih baru tidak lagi membutuhkan korek api. Bahan bakar botol propana sekarang menghilangkan kebutuhan untuk membangun tekanan secara manual. Namun, bahkan mempertimbangkan perubahan ini, desain langsung dari lentera portabel pada dasarnya tetap tidak berubah sejak dekade awal abad ini.

Bahan Baku

Baja bermutu tinggi terdiri dari sebagian besar komponen lentera. Tudung dan sumber ventilasi biasanya berkualitas tarik, artinya baja fleksibel dan tidak akan retak di bawah tekanan tekanan yang dalam. Berbagai paduan kuningan digunakan untuk membuat bagian dari sistem pengiriman bahan bakar; tingkat yang digunakan untuk setiap bagian tergantung pada seberapa banyak panas yang harus ditahan oleh bagian tertentu. Paduan baja lainnya digunakan untuk bagian yang lebih kecil seperti bail, collar, dan sistem tekanan dan pengapian. Basis berdiri dan kenop kontrol dalam model yang lebih baru telah dibuat dari plastik atau karet yang dicetak.

Sementara beberapa bola dunia terbuat dari jaring logam, kaca borosilikat tahan panas masih merupakan bahan yang paling umum digunakan dalam produksi bola dunia. Sering dijual dengan merek Pyrex, kaca ini terbuat dari kombinasi pasir silika dan borat oksida.

Mantel terdiri dari sutra atau rayon mesh jenuh dengan berbagai bahan kimia. Thorium masih umum digunakan tetapi sering dikritik—aplikasi untuk thorium yang sedikit radioaktif termasuk pembuatan senjata nuklir. Menanggapi masalah keamanan, pembuat di Amerika Serikat sekarang mengganti yttrium elemen pricier tetapi non-radioaktif, yang mengeluarkan nada yang lebih kekuningan.

Desain

Desain modern disesuaikan dengan kebutuhan yang berbeda. Meskipun lentera standar dan tahan lama dari dekade terakhir masih menikmati pasar yang setia, insinyur desain sekarang mempertimbangkan kenyamanan, utilitas, dan bahkan masalah kosmetik dalam pengembangan model baru. Untuk pekemah dan pendaki yang serius, tersedia kelas lentera kecil dan ringan; output cahaya minimal, tetapi perhatian konsumen dalam hal ini adalah untuk portabilitas. Namun, untuk penggunaan standar, pesaing desain bereksperimen dengan baja bermutu tinggi, efisiensi bahan bakar yang lebih baik, dan cangkang yang lebih keras. Fitur seperti sangkar logam di seluruh dunia, pompa tekanan pengukur sendiri, pengapian listrik, dan alas karet anti selip menjadi aspek standar produksi baru untuk lentera gas. Mantel itu sendiri juga telah mengalami perbaikan dalam bentuk, bahan, dan ukuran.

Manufaktur
Proses

Membuat komponen baja

• 1 Untuk membentuk baja cair, bijih besi dilebur dengan kokas, zat kaya karbon yang dihasilkan ketika batubara dipanaskan dalam ruang hampa. Tergantung pada paduannya, logam lain seperti aluminium, mangan, titanium, dan zirkonium juga dapat dimasukkan. Setelah baja mendingin, baja dibentuk menjadi lembaran di antara roller bertekanan tinggi dan didistribusikan ke pabrik.

  Lentera propana mantel ganda.

• 2 Di sana, pengepres logam membentuk baja menjadi bagian yang sesuai. Namun, proses ini tidak sepenuhnya mekanis; operasi manual multi-langkah diperlukan untuk memindahkan baja dari tekan ke tekan.

Mengemail baja

• 3 Ini biasanya dilakukan melalui "e-dip", proses berbasis air yang digunakan untuk memberi warna khas pada lentera. Komponen baja dibersihkan dan dipasang secara manual pada konveyor besar. Bagian-bagian ini kemudian menerima muatan listrik, yang menentukan ketebalan cat saat dicelupkan dan memastikan lapisan yang rata.
• 4 Setelah primer, cat, dan lapisan atas dicelupkan, bagian-bagian tersebut kemudian dikeringkan dengan cara dipanggang. Namun, karena e-dipping mahal, komponen yang lebih kecil sering diemail oleh penyemprot cat otomatis. Ini adalah proses di mana listrik statis menarik cat ke objek, meminimalkan semprotan berlebih dan racun di udara. Sejumlah besar pekerja tangan terlibat dalam metode ini, yang membutuhkan bagian-bagian untuk digantung pada kait sebelum diemail.

Membuat bagian plastik

• 5 Potongan plastik kecil seperti kenop dan kancing sering dibuat oleh vendor luar. Untuk membentuk benda-benda ini, pelet plastik ditambahkan ke hopper mesin cetak injeksi. Plastik dilelehkan, dan sekrup hidrolik mendorong zat melalui nosel, di mana ia disuntikkan ke dalam cetakan pra-bentuk, ditahan di bawah tekanan, dan didinginkan. Staf pabrik mengangkut suku cadang yang sudah jadi, tetapi prosesnya sepenuhnya otomatis.

Membuat bola dunia

• 6 Produksi Globe melibatkan roda horizontal multi-rongga, biasanya dengan enam cetakan. Kaca borosilikat panas didorong dalam bentuk tabung dari nosel pengumpan dan ke roda. Lapisan udara terkompresi kemudian ditiupkan ke cetakan dan roda berputar, membentuk bentuk bola dunia. Tepi kaca ditembakkan secara otomatis, dan kaca dibiarkan dingin.

Membuat mantel

• 7 Benang sutra atau sintetis dikirim ke pabrik oleh vendor, dengan sisa produksi dilakukan di rumah. Kelezatan mantel mengharuskan "kaus kaki" dibuat dengan tangan dengan bantuan mesin jahit, dengan beberapa sistem konveyor otomatis yang digunakan untuk memindahkan proses dengan lebih efisien.
• 8 Personil pabrik kemudian menggantung mantel yang belum selesai sebagai persiapan untuk pencelupan bahan kimia otomatis. Proses impregnasi kimia bervariasi dan biasanya dianggap sebagai rahasia dagang oleh produsen mantel.

Majelis

• 9 Sebelum lentera dirakit sepenuhnya di jalur konveyor utama, proses yang disebut sub-perakitan mengumpulkan bagian-bagian yang lebih kecil dan menghubungkannya ke dalam sistem yang lebih besar. Perakitan utama melibatkan "garis persegi," konveyor empat sisi yang diawaki oleh tiga atau empat personel. Bagian yang telah dirakit sebelumnya, seperti sistem bahan bakar dan tekanan, disekrup ke sumber. Selanjutnya, pekerja menggunakan mur dan sekrup untuk menyelesaikan fase perakitan akhir, yang melibatkan pemasangan kerah dan memasang bola dunia, ventilator, dan jaminan.

Kontrol Kualitas

Fitur yang selalu dicari pembeli dalam lentera adalah daya tahan. Produk-produk ini diharapkan bertahan, bebas masalah, selama beberapa dekade. Karena standar ini, inspeksi visual dan mekanis diperlukan di setiap langkah. Selama proses desain, tim jaminan kualitas internal melakukan brainstorming dan memecahkan masalah dalam upaya untuk membentuk spesifikasi individu untuk setiap produk. Ini termasuk tingkat kualitas material yang diperlukan, protokol inspeksi, dan manajemen tekanan dan suhu mesin. Produsen juga harus mematuhi peraturan pemerintah; standar ini termasuk yang terkait dengan keselamatan kerja, emisi, dan pengangkutan dan pengemasan produk yang mengandung bahan bakar yang berpotensi mudah menguap.

Produk Sampingan/Limbah

Tidak ada hasil sampingan dari pembuatan lampion gas. Limbah minimal karena fakta bahwa sebagian besar bahan produksi dapat digunakan kembali. Itrium yang digunakan dalam mantel, karena cukup mahal, dilestarikan dan didaur ulang untuk tujuan efisiensi. Paduan logam didaur ulang sebanyak mungkin, tetapi sisa merupakan salah satu contoh sisa industri. Satu-satunya contoh limbah berbahaya disebut VOC (senyawa organik yang mudah menguap), yang terbentuk dalam proses enameling. Namun, teknologi yang digunakan pada tahap ini dirancang untuk menjaga tingkat VOC seminimal mungkin dan sejauh mungkin di bawah batas pemerintah.

Masa Depan

Ketika teknologi baru tersedia, tim penelitian dan pengembangan menyajikan opsi ini kepada staf teknik dan desain, yang kemudian memutuskan apakah akan memasukkannya ke dalam produk. Lentera gas, bagaimanapun, kurang rentan terhadap perubahan drastis karena desainnya yang sederhana. Meskipun lentera menggunakan sumber cahaya alternatif dijual secara luas, menggunakan baterai, listrik, dan tenaga surya, daya tarik pedesaan dan utilitarian dari lentera gas kemungkinan akan membuat produk tidak mengalami perbaikan sistem besar-besaran. Namun demikian, kemungkinan baru untuk material dan kemudahan pengoperasian selalu menjadi prioritas yang signifikan.

Tempat Belajar Lebih Lanjut

Buku

Hobson, Anthony. Lentera yang Menyala Dunia Kita, Buku Dua. New York:Golden Hill Press, 1997.

Lainnya

"Sejarah Singkat Lampu Tekanan Mantel Pijar." Halaman Web Tak Terbatas Lampu Tekanan. 1998. Desember 2001. .

Coleman Company, Inc. Sejarah Singkat Penggunaan Lampu dan Lentera Coleman. Pamflet, 1980.

"Dr. Carl Auer von Welsbach:Potret." Halaman Web Museum Auer-von-Welsbach. Desember 2001. .

"Untuk Lentera yang Lebih Baik—Boraks." Halaman Web Museum Kaca Corning. Desember 2001. .

Wawancara lisan dengan Richard Long, Senior Engineer di Coleman Company, Wichita, KS. Desember 2001.

Kate Kretschmann